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为什么需要 StatefulSet

Deployment 适用于无状态应用（所有副本等价），而有状态应用（数据库、消息队列）需要：

• 稳定的网络标识：每次重建 Pod 名称不变。
• 有序的部署/伸缩：按顺序启动和停止。
• 稳定的持久化存储：每个 Pod 绑定独立的存储卷。

StatefulSet 示例

apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: web
spec:
  serviceName: "nginx"           # 管理网络标识的 Headless Service
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:alpine
        ports:
        - containerPort: 80
        volumeMounts:
        - name: www
          mountPath: /usr/share/nginx/html
  volumeClaimTemplates:           # 自动为每个 Pod 创建 PVC
  - metadata:
      name: www
    spec:
      accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
      resources:
        requests:
          storage: 1Gi

# 创建
kubectl apply -f statefulset.yaml

# 查看 Pod（名称有固定序号）
kubectl get pods
# NAME    READY   STATUS
# web-0   1/1     Running
# web-1   1/1     Running
# web-2   1/1     Running

稳定的网络标识

# StatefulSet 中的 Pod 名称固定为 <name>-<ordinal>
kubectl exec web-0 -- hostname
# web-0

# 通过 DNS 可直达指定 Pod
kubectl run dns-test --image=busybox --rm -it --restart=Never -- nslookup web-0.nginx.default.svc.cluster.local

网络标识格式：<pod-name>.<service-name>.<namespace>.svc.cluster.local

有序部署与伸缩

spec:
  podManagementPolicy: OrderedReady    # 默认：顺序部署/删除
  # podManagementPolicy: Parallel      # 并行部署（类似 Deployment）

有序删除（kubectl delete pod）：逆序删除（web-2 → web-1 → web-0）。

独立的持久化存储

# 查看每个 Pod 对应的 PVC
kubectl get pvc
# NAME        STATUS   VOLUME
# www-web-0   Bound    pvc-xxx
# www-web-1   Bound    pvc-yyy
# www-web-2   Bound    pvc-zzz

# 删除 Pod 后重建，PVC 保留，数据不丢失

场景对比

特性	Deployment	StatefulSet
Pod 名称	随机后缀	固定序号（web-0, web-1）
存储	共享 PVC（或 none）	独立 PVC 每个 Pod
启动顺序	并行	顺序
删除顺序	任意	逆序
网络标识	不稳定	稳定 DNS
适用	Web 服务、API	数据库、消息队列、ZooKeeper

常用配置

apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: mysql
spec:
  serviceName: mysql
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: mysql
  template:
    metadata:
      labels:
        app: mysql
    spec:
      containers:
      - name: mysql
        image: mysql:8.4
        env:
        - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
          value: secret
        ports:
        - containerPort: 3306
        volumeMounts:
        - name: data
          mountPath: /var/lib/mysql
  volumeClaimTemplates:
  - metadata:
      name: data
    spec:
      accessModes: ["ReadWriteOnce"]
      storageClassName: standard
      resources:
        requests:
          storage: 10Gi

小结

• StatefulSet 用于管理有状态应用，提供稳定的网络标识、有序部署、独立持久化存储。
• Pod 命名格式 <name>-<序号>，通过 Headless Service 提供稳定 DNS。
• volumeClaimTemplates 为每个 Pod 自动创建独立的 PVC。
• 默认顺序部署（OrderedReady），可选并行模式（Parallel）。
• 适用场景：MySQL、Redis、Kafka、Elasticsearch 等有状态服务。

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贡献者: 布欧-Lewyon